随着供电容量和质量要求的不断提升,逆变器波形质量问题获得了越来越广泛的应用。本文基于模块化UPS应用目的,以二极管箝位型三电平逆变器为主电路拓扑,针对三电平逆变器的硬件选取、波形质量控制策略、软件流程等关键问题,开展了理论分析和设计,其目的是提高系统输出电压的性能。本文采用单相二极管箝位型三电平逆变器拓扑形式,根据主电路拓扑的工作原理,采用了单极性SPWM调制方法。建立了三电平逆变器的数学模型,系统采用单电压环控制,还加入了基准电压前馈、电容电流补偿和误差抛物线调节控制三种方法来改善逆变器输出波形质量。本文较详细的分析了影响逆变器波形质量的三个因素,即:死区时间、SPWM过调制和数字控制延时,针对这三个方面,提出了相应的控制策略。本文对三电平逆变器系统的软硬件实现进行了设计,硬件方面选定了IGBT为英飞凌的SGL160N60UFD,设计了电压电流采样调理电路、过流保护电路、及辅助电源。软件方面采用TMS320F2810和EP5M240ZT100C5N组合实现数字化控制,设计了软件的流程图,对编写程序有很大的帮助。制作了全数字化控制的3k VA单相三电平逆变器样机,进行了软件编程和整机实验,通过仿真和实验验证了理论分析的正确性和控制方法的可行性。